JPS5830652A - 酸化性物質濃度の測定方法及び測定装置 - Google Patents
酸化性物質濃度の測定方法及び測定装置Info
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- JPS5830652A JPS5830652A JP56128164A JP12816481A JPS5830652A JP S5830652 A JPS5830652 A JP S5830652A JP 56128164 A JP56128164 A JP 56128164A JP 12816481 A JP12816481 A JP 12816481A JP S5830652 A JPS5830652 A JP S5830652A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
- G01N27/4045—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水中に微量溶存する臭素、塩素、オゾン等の酸
化性物質濃度ｉ１対の電極の酸化還元電位差により測定
する方法及び装置に関し、より詳しくは１対の電極をヨ
ウ素イオン濃度又は臭素イオン濃度が共通で、ヨウ素濃
度又は臭素濃度が異る２種の液に浸漬することによって
、検水の酸化性物質濃度を精度高く測定し、かつ長期間
安定して使用できる方法及び装置に関する。
化性物質濃度ｉ１対の電極の酸化還元電位差により測定
する方法及び装置に関し、より詳しくは１対の電極をヨ
ウ素イオン濃度又は臭素イオン濃度が共通で、ヨウ素濃
度又は臭素濃度が異る２種の液に浸漬することによって
、検水の酸化性物質濃度を精度高く測定し、かつ長期間
安定して使用できる方法及び装置に関する。
残留塩素あるいはオゾン、臭素などの微量の酸化性物質
を測定する方法として、酸化還元電位の異る２種の電極
を検水中に挿入し、検水中の酸化性物質の濃度に比例し
て発生する復極電流を測定する方法が採用されている。
を測定する方法として、酸化還元電位の異る２種の電極
を検水中に挿入し、検水中の酸化性物質の濃度に比例し
て発生する復極電流を測定する方法が採用されている。
このような濃度計にお゛いては精度高く連続測定できる
長所があるが、使、相中に電極先端に汚染物質が付着し
、残留塩累計を例にとると上水で２〜３ケ月で、汚染水
なら更に早く電極先端の汚染による精度低下が起る。こ
の傾向は特に陰極において著しく、陰極の清掃、又換等
、電極管理−問題があった。更に塩素を例にとると純水
に加えられた塩素は水との間に次式に示す平衡反応によ
り、ＰＨ３以上、塩素濃度１ｇ／Ｌ以下ではＣｌ３はほ
とんど存在しない。
長所があるが、使、相中に電極先端に汚染物質が付着し
、残留塩累計を例にとると上水で２〜３ケ月で、汚染水
なら更に早く電極先端の汚染による精度低下が起る。こ
の傾向は特に陰極において著しく、陰極の清掃、又換等
、電極管理−問題があった。更に塩素を例にとると純水
に加えられた塩素は水との間に次式に示す平衡反応によ
り、ＰＨ３以上、塩素濃度１ｇ／Ｌ以下ではＣｌ３はほ
とんど存在しない。
Ｃ１２＋ Ｈ２Ｏ；： ＨＯＣｌ ＋ Ｈ＋ Ｃ１・・
・（１）ＨＯＣｌ二 Ｈ＋＋０ｃｔ−・・・（２）この
反応はＰＨに大きく依存し、一般にＰＨ７においてはＨ
ＯＣｌ ： ０Ｃ１−は７：３であるがＰＨ８ではＨｏ
ｃｔ ： ｏｃｔ−は３ニアに逆転する。したがって測
定時のＰＨ＋Ｌ２より測定値が変動し、不正確となるの
を防ぐためＰＨのコントロールを要した。
・（１）ＨＯＣｌ二 Ｈ＋＋０ｃｔ−・・・（２）この
反応はＰＨに大きく依存し、一般にＰＨ７においてはＨ
ＯＣｌ ： ０Ｃ１−は７：３であるがＰＨ８ではＨｏ
ｃｔ ： ｏｃｔ−は３ニアに逆転する。したがって測
定時のＰＨ＋Ｌ２より測定値が変動し、不正確となるの
を防ぐためＰＨのコントロールを要した。
本発明はヨウ化カリウム等のヨウ化物あるいは臭化物が
水溶性でありながら電離度が小さく、塩素等の酸化性物
質により定量的に酸化されることを利用し、従来の酸化
還元電位法と異り、両電極を異る溶液でありながらヨウ
素イオン濃度、あるいは臭素イオン濃度だけは共通な２
種の溶液にそれぞれ浸漬する方法である。
水溶性でありながら電離度が小さく、塩素等の酸化性物
質により定量的に酸化されることを利用し、従来の酸化
還元電位法と異り、両電極を異る溶液でありながらヨウ
素イオン濃度、あるいは臭素イオン濃度だけは共通な２
種の溶液にそれぞれ浸漬する方法である。
すなわち、本発明に用いる薬液は水溶性であって、かつ
電離定数が小さく、更に残留塩素等の酸化性被測定物質
により瞬時に定量的に酸化される還元性物質であること
を要する。このような条件を満足するものとしてはに工
、Ｎａｐ、ＫＢｒ などアルカリ金属又はアルカリ土類
金属のヨウ化物又は臭化物が挙げられる。
電離定数が小さく、更に残留塩素等の酸化性被測定物質
により瞬時に定量的に酸化される還元性物質であること
を要する。このような条件を満足するものとしてはに工
、Ｎａｐ、ＫＢｒ などアルカリ金属又はアルカリ土類
金属のヨウ化物又は臭化物が挙げられる。
Ｋｌ ｋ例にとれば、第１ Ｋ Ｋｌは次式の如く電離
する。
する。
ＫＪ ：： Ｋ＋＋、Ｉ−・・・（３）しかしながらそ
の電離定数はきわめて小さく、水中におけるヨウ素イオ
ン濃度はＫＪ濃度にかかわりなくきわめて小さい。した
がって、稀薄なに、Ｉ溶液であっても、（３）式は平衡
に達し、比較的濃厚なＫＩ浴溶液等しいヨウ素イオン濃
度に達する。
の電離定数はきわめて小さく、水中におけるヨウ素イオ
ン濃度はＫＪ濃度にかかわりなくきわめて小さい。した
がって、稀薄なに、Ｉ溶液であっても、（３）式は平衡
に達し、比較的濃厚なＫＩ浴溶液等しいヨウ素イオン濃
度に達する。
第２にに、Ｉ溶液を検水に供給すると検水中の酸化性物
質と速やかに反応する。例えば酸化性物質がＣ６２であ
れば、 ２ Ｋ、Ｉ ＋ ＣＬ２→２ＫＣ４＋、Ｉ２
・・・（４）Ｂｒ２であれば ２に、Ｉ＋Ｂｒ２→２ＫＢｒ＋Ｊ２ ・・
・（５）の如くであり、その結果検水の酸化性物質の量
に対応する１２を遊離する。
質と速やかに反応する。例えば酸化性物質がＣ６２であ
れば、 ２ Ｋ、Ｉ ＋ ＣＬ２→２ＫＣ４＋、Ｉ２
・・・（４）Ｂｒ２であれば ２に、Ｉ＋Ｂｒ２→２ＫＢｒ＋Ｊ２ ・・
・（５）の如くであり、その結果検水の酸化性物質の量
に対応する１２を遊離する。
上記の要件、すなわち小さい電離定数と水中の酸化性物
質と速やかに、かつ定量的に反応する性質とを備えた薬
液中に一方の電極を浸漬し、他方の電極を検水に浸漬す
ると共に、検水中に薬液中の成分を微量ずつ供給すれば
両液共にヨウ素イオン濃度又は臭素イオン濃度が等しい
との前提の下に両電極の電位差は遊離したヨウ素濃度に
比例し、両電極の電位差を測定す′ることにより間接的
に酸化性物質の濃度を測定しうるものである。
質と速やかに、かつ定量的に反応する性質とを備えた薬
液中に一方の電極を浸漬し、他方の電極を検水に浸漬す
ると共に、検水中に薬液中の成分を微量ずつ供給すれば
両液共にヨウ素イオン濃度又は臭素イオン濃度が等しい
との前提の下に両電極の電位差は遊離したヨウ素濃度に
比例し、両電極の電位差を測定す′ることにより間接的
に酸化性物質の濃度を測定しうるものである。
本発明によれば一方の電極は薬液に浸漬し、直接検水に
接触しないため電極の汚染による精度低下が解消した。
接触しないため電極の汚染による精度低下が解消した。
更に非可逆的に進行する酸化還元反応を利用するため、
反応のＰＨ依存性が低下し、広いＰＨ領領域わたって安
定して正確な測定値を得ることができる。
反応のＰＨ依存性が低下し、広いＰＨ領領域わたって安
定して正確な測定値を得ることができる。
本発明に用いる電極は金、白金等の金属、あるいはカー
ボン等も使用でき、特に限定はなく、浸漬する液が異る
ため、両極に同一素材を用いることができる。
ボン等も使用でき、特に限定はなく、浸漬する液が異る
ため、両極に同一素材を用いることができる。
陰極を浸漬する薬液に加える物質は前述の通り電離度の
小さい水溶性物質であって測定されるべき酸化性物質と
瞬時に定量的に反応する還元剤であり、アルカリ金属又
はアルカリ土類金属のヨウ化物又は臭化物である。更に
検水に供給する薬液には少量の酸を加えてＰＨ５以下に
することが望ましい。
小さい水溶性物質であって測定されるべき酸化性物質と
瞬時に定量的に反応する還元剤であり、アルカリ金属又
はアルカリ土類金属のヨウ化物又は臭化物である。更に
検水に供給する薬液には少量の酸を加えてＰＨ５以下に
することが望ましい。
検水１；加える薬液と一方の電極を浸漬する薬液は同一
の上記還元性物質？含むものであり、電極を浸漬する薬
液を微量ずつ検水に供給することもできる。
の上記還元性物質？含むものであり、電極を浸漬する薬
液を微量ずつ検水に供給することもできる。
微量ずつ供給するにあたっては通常のパイプでは量が多
すぎるため、浸透膜、連続気孔を有するセラミック、連
続気孔性の発泡体等の浸透性素材を介して供給するか、
ある艷は光ファイバーのような微細な貫通孔を有する繊
維状物、糸のような繊維束を介しても供給することがで
きる。
すぎるため、浸透膜、連続気孔を有するセラミック、連
続気孔性の発泡体等の浸透性素材を介して供給するか、
ある艷は光ファイバーのような微細な貫通孔を有する繊
維状物、糸のような繊維束を介しても供給することがで
きる。
以下、図面を参照し、実施例を挙げて本発明の詳細な説
明する。
明する。
図面は本発明残留塩素計の模式図である。１は検水槽で
あって、２は検水入口、３は検水出口である。４は陽極
であって先端に白金を用いた。５は陰極であって、先端
に同じく白金を用いた。陰極５は底に素焼セラミック６
を用い、内部に薬液７を充した容器８に浸漬した。更に
容器８は素焼セラミック８部分が検水に浸るように底部
を検水槽１に浸し、薬液水位を検水水位より高くした。
あって、２は検水入口、３は検水出口である。４は陽極
であって先端に白金を用いた。５は陰極であって、先端
に同じく白金を用いた。陰極５は底に素焼セラミック６
を用い、内部に薬液７を充した容器８に浸漬した。更に
容器８は素焼セラミック８部分が検水に浸るように底部
を検水槽１に浸し、薬液水位を検水水位より高くした。
９は薬液７を補給するための薬液供給口、１０は両極間
の電位差全残留塩素濃度に換算して表示する指示計であ
る。薬液７としては約０．１ ％のに↓水溶液に微量の
ＨＣ１ｋ加えてＰ Ｈ４，５としたものを用いた。
の電位差全残留塩素濃度に換算して表示する指示計であ
る。薬液７としては約０．１ ％のに↓水溶液に微量の
ＨＣ１ｋ加えてＰ Ｈ４，５としたものを用いた。
構成は以上の通りであり、以下作用効果について述べる
。容器８中の薬液は素焼セラミック６の連続気泡を通過
して微量ずつ検水中に漏出する。
。容器８中の薬液は素焼セラミック６の連続気泡を通過
して微量ずつ検水中に漏出する。
検水中の残留塩素は（０式及び（２）式に示したように
大部分がＨＯＣ７又は０ｃｔ−になっているが、溶出し
たに１は検水中のＨＯＣｌと次式のように反応し、１２
を遊離する。
大部分がＨＯＣ７又は０ｃｔ−になっているが、溶出し
たに１は検水中のＨＯＣｌと次式のように反応し、１２
を遊離する。
２ＨＯＣ１＋２Ｉ−＋２Ｈ＋→２Ｃ１−＋１□＋２Ｈ２
０・・・（６） この反応はきわめて定量的であって、反応が進行すると
共に（２）式は左に進み０ｃｔ−はＨｏｃｔになり、（
１）式は右に進みＣ４２が存在する場合はＨＯＣｌとな
り、残留塩素の総量がＨＯＣ１ｆ介して対応する量のＪ
−’！ｒ、Ｉ２に酸化する。その結果、検水槽中の検水
は１−と残留塩素に対応する量の１２との系になる。
０・・・（６） この反応はきわめて定量的であって、反応が進行すると
共に（２）式は左に進み０ｃｔ−はＨｏｃｔになり、（
１）式は右に進みＣ４２が存在する場合はＨＯＣｌとな
り、残留塩素の総量がＨＯＣ１ｆ介して対応する量のＪ
−’！ｒ、Ｉ２に酸化する。その結果、検水槽中の検水
は１−と残留塩素に対応する量の１２との系になる。
この検水中に浸漬している陽極４はこの場合、Ｊ２と１
−のそれぞれの濃度に対応する平衡電位Ｅ１を与える。
−のそれぞれの濃度に対応する平衡電位Ｅ１を与える。
Ｅ１＝ Ｅ、’ ＋（シ２）ｌｏｇ［Ｊｚ）／［，１−
）２＝Ｅｏ’＋（Ｓ／２）ｌＯｇ［Ｊ２］ＳＩＯｇ（Ｊ
−：］ −−−（’ｒ）（ただし、Ｓ ＝ ２．３
０３ ＲＴ／Ｆであり、Ｅｏｌは定数、Ｒは気体定数、
Ｔは絶前温度、Ｆはファラデ一定数、〔Ｊ２〕はヨウ素
濃度、＋〔、ｔ−〕はヨウ素イオン濃度である。） 一方、陰極５はに、［溶液に浸漬し、薬液水位を検水水
位より高くシタため１□の浸入はなく、この電極は容器
７中のＣ，１−’］に対応した電位Ｅ２を与える。
）２＝Ｅｏ’＋（Ｓ／２）ｌＯｇ［Ｊ２］ＳＩＯｇ（Ｊ
−：］ −−−（’ｒ）（ただし、Ｓ ＝ ２．３
０３ ＲＴ／Ｆであり、Ｅｏｌは定数、Ｒは気体定数、
Ｔは絶前温度、Ｆはファラデ一定数、〔Ｊ２〕はヨウ素
濃度、＋〔、ｔ−〕はヨウ素イオン濃度である。） 一方、陰極５はに、［溶液に浸漬し、薬液水位を検水水
位より高くシタため１□の浸入はなく、この電極は容器
７中のＣ，１−’］に対応した電位Ｅ２を与える。
Ｅ２＝ Ｅ、”−Ｓ ｌｏｇ Ｃ１）
−−−（８）ＫＪの電離度はきわめて小さいため、薬
液の〔Ｉ−〕と検水の〔１−〕はほぼ等しく、陰陽両極
間の電位差Ｅは式（７）一式（８）であって Ｅ＝Ｅ１−Ｅ２＝Ｅｏ’−Ｅｏｚ＋（Ｓ／２）ｌｏｇ［
Ｉ２］−−−（９）となる。したがって両極間の電位差
を直接あるいは増幅して測定することによって間接的に
残留塩素濃度を測定することができる。
−−−（８）ＫＪの電離度はきわめて小さいため、薬
液の〔Ｉ−〕と検水の〔１−〕はほぼ等しく、陰陽両極
間の電位差Ｅは式（７）一式（８）であって Ｅ＝Ｅ１−Ｅ２＝Ｅｏ’−Ｅｏｚ＋（Ｓ／２）ｌｏｇ［
Ｉ２］−−−（９）となる。したがって両極間の電位差
を直接あるいは増幅して測定することによって間接的に
残留塩素濃度を測定することができる。
本発明においてはｌ−から、ｌ２ｔ−生じる酸化反応が
非可逆的に進行するためＰＨ依存度が小さく、必ずしも
ＰＨコントロールを必要としないが本実施例では薬液中
の酸かに１と共に浸出し、検水は常に酸性側に保たれる
。更に従来の酸化還元電位による測定法と異り、浸漬す
る液の組成が異るため、同一素材からなる電極を用いる
ことができる。
非可逆的に進行するためＰＨ依存度が小さく、必ずしも
ＰＨコントロールを必要としないが本実施例では薬液中
の酸かに１と共に浸出し、検水は常に酸性側に保たれる
。更に従来の酸化還元電位による測定法と異り、浸漬す
る液の組成が異るため、同一素材からなる電極を用いる
ことができる。
本実施例においては陰極浸漬薬液？検水に供給したが、
容器８を不透水性素材で製造して電極全挿入して密封し
、別に同一還元性物質、この場合はＫＪｉ含む薬液槽を
設け、細管繊維束、あるいは浸透膜等を介して微量ずつ
検水に供給してもよい。
容器８を不透水性素材で製造して電極全挿入して密封し
、別に同一還元性物質、この場合はＫＪｉ含む薬液槽を
設け、細管繊維束、あるいは浸透膜等を介して微量ずつ
検水に供給してもよい。
本発明は残留塩素に限らすｌ−又はＢｒ” ｋつ反応
が定量的に進行する酸化性物質の濃度測定に使用できる
。
が定量的に進行する酸化性物質の濃度測定に使用できる
。
図面は本発明の実施例を示す断面模式図である。
図面中、
１は検水槽、２は検水入口、３は検水出口、４は陽極、
５は陰極、６は素焼セラミック、７は薬液、８は容器、
９は薬液供給口、１０は指示計である。 モルエンジニアリング株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 定 子
５は陰極、６は素焼セラミック、７は薬液、８は容器、
９は薬液供給口、１０は指示計である。 モルエンジニアリング株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 定 子
Claims (6)
- （１） アルカリ金属又はアルカリ土類金属のヨウ化
物又は臭化物を含む薬液を微量ずつ検水中に供給し、供
給されたヨウ化物又は臭化物の一部と検水中の酸化性物
質との間に酸化還元反応を起こさせ、上記酸化性物質の
量に対応する量のヨウ素又は臭素を遊離させると共に、
該検水中べ浸漬した一方の電極の電位と、アルカリ金属
又はアルカリ土類金属のヨウ化物又は臭化物金倉む薬液
に浸漬した他方の電極の電位との差を測定することによ
る検水中の酸化性物質濃度の測定方法。 - （２） 酸化性物質が残留塩素である特許請求の範囲
第１項の酸化性物質濃度の測定方法。 - （３） アルカリ金属又はアルカリ土類金属のヨウ化
物又は臭化物としてヨウ化カリウムを用いる特許請求の
範囲第１項又は第２項の酸化性物質濃度の測定方法。 - （４）検水中に供給する薬液のＰＨを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの酸化性物質良
度測定方法。 - （５） アルカリ金属又はアルカリ土類金属のヨウ化
物又は臭化物を含む薬液中に浸漬した一方の電極と、検
水が通過する検水槽内に浸漬した他方の電極とを設け、
上記検水槽中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属のヨ
ウ化物又は臭化物を含む薬液を浸透性素材を介して微量
ずつ供給すると共に、上記両電極間に指示計を介挿した
酸化性物質濃度の測定装置。 - （６）検水が通過する検水槽内に浸漬している一方の電
極とアルカリ金属又はアルカリ土類金属のヨウ化物又は
臭化物を含む薬液を収容した容器中に浸漬している他方
の電極を設け、上記容器中の薬液水位が検水水位より高
く、かつ該薬液が浸透性素材を介して、上記検水槽中の
検水に供給されると共に、上記両電極間に指示計を介挿
した酸化性物質濃度の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128164A JPS5830652A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 酸化性物質濃度の測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128164A JPS5830652A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 酸化性物質濃度の測定方法及び測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830652A true JPS5830652A (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=14977968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128164A Pending JPS5830652A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 酸化性物質濃度の測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830652A (ja) |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP56128164A patent/JPS5830652A/ja active Pending
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